• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.129-144
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• 2010

원형수직터널에 작용하는 토압은 아칭효과로 인해 2차원 일반 흙막이벽에 작용하는 토압보다 작으므로 원형수직터널 설계 시 벽체에 작용하는 실질적인 토압의 예측이 필요하다. 본 논문은 두 개의 연속된 논문(Companion papers)의 두번째로서 원형수직터널 설계 시 건조한 사질토뿐만 아니라 c-$\phi$ 지반과 다층지반에서 적용 가능하도록 새롭게 제안된 토압식(김도훈 등, 2009)을 증명하기 위해 대형 모형실험을 수행하였다. 고안된 모형실험 장비는 단계별 굴착이 가능하도록 제작 벽체의 반경을 변화시켜가며 실험을 수행하였다. 또한 강사 방법으로 지반을 조성하기 전 건조한 시료에 물을 첨가하고 불포화사질토를 형성시켜 겉보기 점착력을 발현시킴으로써 c-$\phi$ 지반과 다층지반에서 실험을 진행하였다. 실험 결과로서, 단계별 굴착을 모사하였을 때, 아칭효과에 의해 굴착된 지반에서 굴착되지 않은 지반으로 하중이 전이가 일어나는 확인할 수 있었다. 또한, 동시에 굴착했을 때의 토압은 예측한 값에 비해 상당히 작게 나타났지만, 단계별로 굴착했을 때의 최종 토압은 동시 굴착 시의 토압에 비해 크게 나타나며 새롭게 제안된 토압식과 잘 일치하였고 c-$\phi$ 지반과 다층지반에서 수행한 실험의 결과도 겉보기 점착력의 효과로 인해 토압의 감소를 보이며 이론적인 값과 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.469-475
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• 2022

최근의 구조물공사는 건물과 근접하여 대규모, 대심도 지하굴착 공사로 흙막이벽과 버팀보의 설치가 복잡해지고, 구조물 슬래브의 간섭을 피하기 위한 버팀보의 단수가 많아졌다. 이러한 시공공정은 구조물의 시공이음 개소의 증가와 누수 및 벽체균열 증가를 유발하는 요인이 되어 구조물 전체의 내구성과 시공성 저하 및 공사기간의 증대로 이어졌다. 본 연구는 시공이음 개소를 축소하기 위한 방안으로서 버팀보 2단을 동시에 해체하는 것을 계획하고, 이를초기가정토압에 의한 반력 값과 현장의 계측치를 응답비로 가정하여 토압을 보정하였다. 반복시산법을 통해 보정토압을 재 산정한 후, 버팀보 2단 동시해체가 가능함을 수치해석으로 검증하였다. 최종 보정 토압을 적용한 수치해석결과, 설계반력에 대한 계측 값이 최대 197%로 나타났다. 이는 지반에 시행한 그라우팅의 효과와 설계 시 지반 특성치를 다소 과소평가한 데에서 기인된 것으로 분석되었다. 본 연구에서 수행한 응답비를 고려한 보정토압 산정결과를 바탕으로 버팀보 해체공정의 개선이 가능함을 해석적으로 입증하였다. 또한 이를 바탕으로 시공이음 축소로 누수에 의한 균열 감소와 시공성도 개선되어 전체적인 공기의 단축도 가능할 것으로 검토되었다. 그러나 현장마다 지반여건과 가시설 및 보강공법 등의 차이가 있어 이를 적용하기 위해서는 충분한 검토와 확인이 필요할 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.38-61
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• 2023

발파의 영향으로 생기는 굴착손상대(Excavation Damaged Zone, EDZ) 영역은 응력재분배 등으로 응력이 변화하며 처분장이 위치하는 깊은 심도에서는 그 영향이 두드러진다. 특히 균열생성으로 인한 투수특성 증가는 지하수 유입량 증가 및 방사성 핵종의 유출 가능성을 증가시키므로 반드시 고려되어야 하는 영역이다. 본 연구에서는 FLAC2D Version 7.0을 이용하여 EDZ가 없는 경우(No EDZ), EDZ가 있으며 거리에 따라 일정한 물성을 갖는 경우(Uniform EDZ), EDZ가 있으며 거리와 위치에 따라 무작위 물성을 갖는 경우(Random EDZ) 3가지로 나누어 비교하여 손상대 유무에 따른 수리-역학적 복합거동 분석을 통해 안정성 해석을 진행하였다. 그 결과 터널 변위의 경우 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 평균 423 %, Uniform EDZ에 비해 16 % 크게 나타났다. 지하수 유입량은 Random EDZ에서 No EDZ에 비해 최대 17.3 %, Uniform EDZ에 비해 10.8 % 증가하였다. 굴착 후 응력재분배에 의해 터널 주변의 투수계수는 터널 벽면 모서리 부분과 터널 천정 부근에서 최대 10배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 측압계수가 증가함에 따라 터널 벽면 주변의 투수계수는 부분적으로 증가하지만 터널 전면에서의 지하수 유입량은 감소하는 경향을 보였다. FLAC3D를 이용한 역학적 해석에서도 FLAC2D와 유사한 결과를 보였으며 터널 굴착 진행에 따른 소성대의 발생으로 인한 약간의 차이를 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.145-151
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• 1991

화력발전소에서 부산되는 석탄회의 매립 성토재로서의 활용이나 폐기된 회사장의 재활용을 위 한 연구의 일환으로, 석탄회의 동적성질을 구명하기 위하여 석탄회를 시료토로하여 진동감쇠비를 구하였으며, 현장(회사장)에서 지반개량 전후 지중벽에 의한 감쇠 특성을 검토한 것이다. 석탄회에 시멘트 12%, 시멘트 9% 또는 약액(물유리), 시멘트 6%를 섞은 공시체 순으로 감쇠비가 크고, 동일 시료의 경우 공극비가 작을수록 감쇠비가 증가하는 것으로 보아 재질의 강성 증대에 따라 감쇠비가 커짐을 알 수 있었다. 회사장에서는 진동전파경로 대책으로 공구를 설치할 경우가 감쇠효과가 가장 크고, 지반을 개량할 경우는 개량지반의 장성이 클수록 감쇠효과가 있다. 이와같이 지반개량을 하게 되면 차수 및 강도증대효과 외에도 진동감쇠효과도 상당히 있는 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제24권5호
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• pp.395-403
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• 2014

본 연구에서는 특수 재질의 경량 고강도 강관 록볼트를 개발하였다. 그라우트 주입확인시험을 실시하여 완전충전이 이루어지는지 알아보았고 인장시험을 통해 항복내하력을 조사하였으며 이를 기존의 이형봉강 록볼트와 비교하였다. 또한, RMR 분류등급이 서로 다른 국내 3개 현장에서 실시한 현장인발시험을 통해 본 록볼트의 강도 및 신장특성을 확인하였다. 개발된 록볼트는 이형봉강 록볼트에 비해 항복내하력이 클 뿐 아니라 경량이라 취급이 용이하며, 그라우트 완전충전 효과에 따라 부식성 환경에서 내구성이 클 가능성이 있는 것으로 생각된다.

• 과학기술학연구
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• 제10권2호
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• pp.77-105
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• 2010

이 글은 지하철 위험의 해결책으로 제시된 스크린도어를 대상으로 "기술적 해결"(technological fix)의 가능성과 한계를 검토하고 있다. 지하철 위험은 그 유형에 따라 모두 다섯 종류―"전철운행 사고", "역사 내 사고", "승강장 사고", "지하의 공간적 위험", "범죄 및 테러의 위험"―로 분류할 수 있는데, 가장 중요한 것은 궤도와 역사의 접촉면에 위치한 승강장에서 발생하는 승강장 사고이다. 스크린도어는 승강장 사고를 예방할 수 있는 효과적인 기술적 수단으로 여겨진다. 여기에는 사고를 기술적 수단을 통해 해결하려는 기술적 해결의 이데올로기가 강하게 작용한다. 신설되는 역이 아니라 기존 역의 승강장에 스크린도어를 설치하는 것이 세계적으로 유래를 찾기 힘든 경우라는 사실이 이를 잘 보여준다. 스크린도어는 현실적 수단으로서 가시적 효과를 낳았지만 예상치 못한 비가시적 위험을 가중시킨 측면도 없지 않다. 승강장 내부, 특히 출퇴근 환승역 승강장에서 화재가 발생했을 때, 스크린도어는 승객의 탈출로를 차단하는 "통곡의 벽"으로 돌변할 수 있다. 기술적 해결에 대한 지나친 기대와 의존은 금물이며, 그 한계에 대한 성찰이 요구되는 이유이다.

• 에너지공학
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• 제15권3호
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• pp.202-208
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• 2006

문화재적 가치를 지닌 고분의 장기보존을 위하여 고분보존용 공조시스템을 개발할 목적으로 공조시스템을 적용한 고분내부의 실내환경 자료를 확보하고자 공조시스템을 적용한 실물고분을 제작하고, 온 습도 및 공조기의 실내기에 의한 진동수준을 측정하고 검토하였다. 외기의 상대습도가 그다지 높지않은 4월중의 온 습도 측정결과 고분 내부의 온 습도변화는 희망제어조건(온도 $22{\pm}1^{\circ}C$와 상대습도 $55{\pm}3%$)을 다소 초과하는 것으로 나타났다. 운전중 실내기에 의한 진동측정 결과 교통 혹은 기계진동에 의한 문화재 및 기타 진동예민구조물에 대한 스위스 규정보다는 크게 낮은 결과를 얻었으나, 취약건물/문화재 등 주요구조물에 관한 독일규격(DIN4150)에 정하는 무진동 상태를 만족시키지는 못하는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제10권4호
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• pp.497-505
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• 2000

고속도로 건설을 위한 본 조사지역과 그 주위에는 중생대 백악기의 퇴적암류와 화산암류인 응회암, 치밀 안산암 및 조립 안산암들이 분포하며, 이 암석들을 산성 및 염기성 암맥들이 관입하며 분포하고 있다. 조사지역에서의 주요 불연속 면들은 퇴적암의 충리, 절리 및 단층들로 구성되고 있다. 퇴적암의 층리의 주향은 시점구간에서는 거의 동서방향으로 발달하고 있으나 점차 북동방향으로 휘어졌다가 공구의 중간부이후에서는 거의 남북방향으로 방향이 변하고 있다. 공구내의 절리는 다양한 방향에 걸쳐 발달하며 경사각은 대체로 70도 이상으로 급경사를 이루고 있다. 퇴적암 내에서는 3 내지 4조의 절리군이 발달하나 암맥류가 분포하는 구간에서는 절리의 방향이 훨씬 분산되어 있다. 삼포단층이 공구내의 이리재를 중심으로 북동방향으로 골짜기를 따라 발달하며 구간 STA50k+600에서 STA51k+000구간에는 북서방향의 정단층이 자주 발달하고 있다. 터널굴착시 단층대를 제외한 구간에서는 불연속면들의 방향성에 따른 영향은 없을 것이지만, 층리의 간격이 좁고 많은 절리의 발달로 터널굴착시 터널벽면에서 여굴이 일어날 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제28권2호
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• pp.142-155
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• 2018

${\bigcirc}{\bigcirc}$광산은 광체주변에 미고결된 층서가 불규칙하게 발달되어 있다. 본 연구는 효율적인 루프볼트(roof bolt) 시공을 위하여 불규칙한 층서의 두께를 체계적으로 배열하고 이에 대응하는 지보시스템을 제시한 것이다. 층서별 두께를 조합한 81개의 경우의 수를 강건설계에 의하여 9개의 사례로 한정하여 지보설계를 하였다. 각 사례에 대하여 천반하중으로 작용할 수 있는 하중고를 층서의 특성과 RMR에 의하여 결정하였다. 하중고에 의한 하중범위를 블록형상과 아치형상으로 가정하여 계산하였다. 두 방법의 평균하중으로 루프볼트의 지보력을 감안한 지보설계를 하였다. 지보설계에 대한 수치해석 결과 케이블 볼트는 선단정착 방식보다 전면접착 방식이 천반유지에 더 효과적인 것으로 분석되었다. 시공결과 천반의 컨트롤은 가능하였으나 갱도측벽의 변형으로 천반 전체가 하부로 조금씩 침강하는 현상을 보였다.

• 터널과지하공간
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• 제27권5호
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• pp.263-270
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• 2017

수압암반절개기술은 천공된 시추공에 설치된 이중패커의 인터벌에 암반의 인장응력 이상의 수압을 가하여 균열을 발생시킴으로써 암반을 절개시키는 방법이다. 본 연구에서는 흑운모화강암 사면에 대하여 다양한 배열설계 및 주입설계에 따라 수압암반절개기술을 현장에 적용하였다. 실험 결과, 주입에 따라 새로운 균열이 발생되어 주변 공과 연결되거나 기존 균열이 연장되어 암반이 파괴되었다. 특히, 본 실험에서는 유도 슬롯과 평행한 방향을 지닌 균열이 발생되어 균열 생성방향을 제어할 수 있는 가능성을 제시하였다. 균열생성에 대한 제어 기술을 발전시키기 위해선, 균열생성에 영향을 미치는 여러 요소를 고려한 다양한 배열설계 및 주입설계를 암반 현장에 적용하여야 할 것이다.